报告概述了反无人机技术及方法,介绍了美国国防部面临的无人机威胁及反无人机投资计划,以及美海军、陆军、空军、海军陆战队及国防部其它机构的反无人机武器研究进展情况,并指出了国会在监管方面可能面临的问题。

1、报告发布背景

无人机系统技术迅速扩散,易被国家、非国家行为者和个人使用,这些系统可为美国对手提供一种低成本的手段,执行针对或攻击美军的情报、监视和侦察任务。大多数小型无人机尺寸小、使用特殊结构材料且飞行高度较低,无法被传统的防空系统探测到。在2023财年,美国国防部计划至少花费6.68亿美元用于反无人机(C-UAS)技术研发,至少花费7800万美元用于反无人机武器采购。随着国防部继续开发、采购和部署这些系统,美国会对其使用的监督可能会增加,也必须就未来的授权、拨款和其他立法行动做出决定。

2、反无人机技术概述

2.1 无人机探测技术

反无人机技术可以采用多种方法探测敌对或未经授权的无人机目标。一是使用光电、红外或声学传感器分别通过目标的视觉、热量或声音特征探测目标;二是使用雷达系统探测,但由于小型无人机信号特征不明显,该方法探测效果不佳;三是识别用于控制无人机的无线信号,通常使用射频传感器探测。这些方法通常被组合使用,以提供更有效的分层探测能力。

2.2 反无人机技术方法

各类系统探测到无人机后,电子战“干扰”装置即可干扰无人机与其操作人员的通信链路。干扰装置通常可分为便携式、固定式或可移动式,根据其类型的不同,重量可从几公斤至数百公斤。除电子战干扰装置外,也可以使用枪支、网络、定向能、传统防空系统,甚至训练有素的动物(如鹰)击败或摧毁无人机系统。目前,美国防部正在研发多种反无人机技术,以确保其具备强大的反无人机防御能力。

3、美国反无人机武器的研发进展情况

3.1 空军

美空军正在进行高功率微波和高能激光武器反无人机测试工作。2019年10月,空军接收了一套车载高能激光反无人机武器系统 (HELWS)样机。HELWS旨在在几秒钟内识别并压制敌对或未经授权的无人机,几乎可无限次射击。此外,空军还在寻求机载反无人机武器,目前工作状态尚不明确。

图1 便携式反UAS技术

3.2 海军

2014年,美海军在“庞塞”号(LPD-15)上部署了第一款可作战的激光武器系统(LaWS),LaWS是30千瓦激光武器样机,能够执行反无人机任务。自那时起,美海军就一直在开发和安装更多的低、慢、小(LSS)无人机激光武器原型,以提高对抗水面舰艇和无人机的能力。

海军正在研发部署的干扰无人机传感器的光学致盲器“奥丁”(ODIN)及60千瓦“太阳神”(HELIOS)激光器,均旨在保护美海军装备和系统免受无人机袭击。此外,在2019年3月28日的一份备忘录中,海军部宣布将与国防数字服务局合作,快速开发新的网络赋能反无人机武器,以应对不断演变的无人机威胁。

3.3 海军陆战队

海军陆战队通过其地基防空(GBAD)计划办公室资助了多个反无人机系统。2019年,海军陆战队完成了海上防空综合系统(MADIS)的海外测试,该系统采用电子干扰与炮弹相结合技术,可安装在MRZR全地形车辆、联合轻型战术车辆和其他平台上。2019年7月,拳师号USS BOXER LHD-4两栖攻击舰上的海军陆战队员使用海上防空综合系统压制了一艘被认为在该舰“威胁范围”内的伊朗无人机。作为地基防空计划的一部分,海军陆战队也在采购紧凑型激光武器系统(CLaWS),该是美国防部批准的首个陆基激光武器,具有2千瓦、5千瓦和10千瓦三种型号,目前陆军也在使用。尽管海军陆战队已试验了单兵携带反无人机技术,但海军陆战队司令大卫·伯杰(DavidBerger)在2019年向国会作证时认为,由于重量和功率的要求,单兵携带反无人机技术没有取得成功。

图2 海上防空综合系统

3.4 陆军

2016年7月,陆军发布了反无人机战略,以指导其反无人机能力的发展。2017年4月,陆军技术出版物3-01.81《反无人驾驶飞机系统技术》概述了作战期间防御低、慢、小无人机威胁的规划考虑,以及如何规划并将反无人机士兵任务纳入陆军训练活动。

反无人机是美陆军作战能力发展司令部的六层防空和导弹防御概念的一部分,六层概念包括:弹道导、低空无人机交战(BLADE)、多任务高能激光(MMHEL)、下一代火控雷达、机动防空技术(MADT)、高能激光战术车辆验证机(HEL-TVD)、低成本增程防空(LOWER AD)。目前,上述系统仍在开发中,美陆军已部署了一些便携式、车载和机载反无人机系统。此外,美陆军与国防数字服务局还在合作开发计算机支持的反无人机产品。

3.5 美国防部其他机构

美国防部正在研究和开发多种反无人机技术。联合参谋部和其他国防部机构参与了反无人机研究工作,如“黑镖”(Black Dart)演习,该演习旨在“评估和验证现有和新兴的防空和导弹防御能力及反无人机任务集特有的概念”和“倡导士兵所需的反无人机能力”。国防高级研究计划局积极开展“反蜂群人工智能”等研究,为反无人机技术研发提供资金。2019年12月,国防部精简了各种反小型无人机项目,指定陆军为执行机构,负责监督美国防部所有反小型无人机的开发工作。

2019年12月,美国防部成立由陆军领导的联合反小型无人机系统办公室(JCO),负责监督美军所有反无人机研发工作。通过与作战司令部和负责采办和保障的国防部副部长办公室协商,该办公室已评估了超过40种反小型无人机系统,并确定未来美军反无人机项目的研发方向和标准,该办公室还选择了10种小型无人机防御系统和一个标准化的指挥控制系统,以进行后续研发工作。联合反小型无人机系统办公室还制定了一份联合能力发展文件,概述了未来系统的作战需求,并于2021年1月发布了《国防部反小型无人机系统战略》。该办公室还将制定另外一份国防部关于反小型无人机指挥和反小型无人机能力评估的文件。

根据计划,美国防部将于2024财年在俄克拉荷马州的福特希尔建立一个联合反小型无人机学院,以在各军种同步开展反无人机战术训练。

此外,美国会《2021财年国防授权法案》第1074节要求国防部向国会提交一系列报告,包括联合反小型无人机系统办公室开展的反小型无人机活动报告和独立评估情况,以及无人机带来威胁的报告等。

4、美国会面临的潜在问题

伴随美国防部开发、使用及部署反无人机系统武器,美国会需对其进行更多监管,并可能面临如下潜在问题:

  • 美国防部对反无人机系统的投资是否在研发和采购项目之间达到了适当的平衡;
  • 为反无人机指定一个国防部执行机构在多大程度上减少了反无人机系统的冗余并提高了反无人机采购的效率;
  • 在反无人机的开发和采购方面,国防部与其他部门和组织(如国土安全部、司法部和能源部)的协调程度;
  • 为优化反无人机系统的使用并消除与其他美国军事行动的冲突,是否需要对空域管理、作战概念、交战规则或战术进行某些改变;
  • 国防部在多大程度上开展了与联邦航空管理局和国际民用航空局的协调,以识别和减轻民用飞机的反无人机操作风险。

参考来源:https://mp.weixin.qq.com/s/XYS19BM8KakPEprF6fMLaw

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